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1、简述中央空调系统中自动控制技术的应用摘要：在暖通空调系统管控过程中，如果能有效应用自 动控制技术，则可改善系统的运行品质，对降低运行能耗、 管控劳动强度具有非常重要的作用。对中央空调系统及其机 理进行了概述，并在此基础上，对中央空调系统中的自动控 制技术应用进行了分析，以供参考。关键词：中央空调；自动控制技术；节能机理；冷冻水 循环系统中图分类号： TU831.3 文献标识码： A DOI： 1 中央空调系统1.1 基本构成图 1 为最典型的中央空调系统之一，主要包括冷冻水循 环系统、主机和冷却水循环系统。图 1 典型的中央空调循环系统示意图从图 1 中可看出，主机蒸发器中的低温冷冻水经冷冻泵
2、 加压后送到冷冻水管道，在室内完成热交换后，将热量从室 内带走，从而实现室内降温的目的，最后循环至主蒸发器。 上述热量经主机内冷媒传给冷却水，使其温度上升。当冷却 泵将升温后的冷冻水压至冷却塔中，会与大气实现热交换，在景观降温后再将其送到主机冷凝器，循环运行后可实现降温的目 的。1.2 节能机理 对于中央空调系统而言，变频调速的主要控制依据为： 循环系统（ 2 个）完成外部热交换后进行热交换。 在实践中， 可根据出水、回水之间的温差，对循环水流速进行管控，这 样可有效控制热交换速度。在控制冷冻水循环系统时，因冷 冻水出水温度为冷冻结果，所以，温度相对稳定，通过测量 回水温度即可得知房内温度。对
3、于冷冻泵内的变频调速系统 而言，回水温度越高，则房内温度越高，应相应提高冷冻泵 的转速，并加快冷冻水的循环速度，从而实现节能的目的。 此外，在中央空调系统的管控过程中，还可以采用有效的自 动控制技术，以提高其节能、管控效率。2 中央空调系统中的自动控制技术2.1 冷热源和水管系统的调节对于主机系统而言， 其带有单元控制器， 可提供蒸发器、 冷凝器等进出口温度和水流开关压缩机的压力等。在此过程 中，机组采用群控模式，从而实现对热泵的自动连锁管控， 具有监视、查询和报警等功能。在机组运行的过程中，一旦 机组出现故障，则会在主控制器上及时显示并报警。根据工 况，可改变系统设定的相关数值，比如，白天办
4、公期间与夜 间无人时间段的设定值存在较大的差异。根据命令要求对压 缩机进行操作，以冷冻机房出口设定值为依据，对压缩机入 口导叶阀进行适当调整。在此过程中，可对冷冻水出口温度进行设定。通过水温传感 器、流量传感器可有效监视主机的运行状态。对于监控信息 数据的收集、管控而言，实践中由 1 台 DDC 控制器即可实 现。2.2 新风和空调机组的参数测量 对于中央空调系统而言，为了有效提高室内舒适度、空 气的洁净度和新鲜度，需及时补充新风，且新风量在冷、热 负荷中的比例非常大。在新风空调机组风道、重要区域的送 风道位置，需安装温、湿度传感设备。通过对机组盘管水流 量的调节、采用加湿法控制流量，可使温度
5、满足设计要求。 中央空调系统根据室内温、湿度计算负荷，并自动对风机进 行换挡，从而实现对风量的有效管控。在机组运行过程中， 根据室内、外的温、湿度和预设的温、湿度对风阀开度进行 适当调整，并对排风阀进行联动控制，从而实现节能降耗的 目的。当机组运行停止后， 新风阀和排风阀应处于关闭状态， 且回风阀应全开。应用DDC控制器可实现对中央空调系统的 自动化管控，可根据设计要求对新风机进行启停控制。在实 践中，根据新风的温度，通过 PID对水阀进行适当调节，从 而保持送风温度为设定值、对干蒸汽加湿阀的控制，最终使 冬季风机出口空气温度达标。自动化控制技术的应用可对新 风机运行状态、问题故障状态进行监控
6、。同时，还能测量风 机出口空气的温、湿度参数，并对新风过滤器两侧的压差进 行测量。当这些参数达到极限值后会自动报警。2.3 中央空调系统中的风机盘管监控 对于中央空调系统而言，冷暖设备有新风机组、空调机 组，且还有大量的应用风机盘管。从当前的市场情况看，主 要有2种风机盘管控制器：DDC控制器。其可与主机进行 有效通讯，可实现有效的中心管控，能对调节冷水、冷机进 行控制，但其价格相对较高。不具备通讯能力的盘管控制 器。对于该种类型的控制器而言，建议根据水系统的连接状 况对风机盘管进行分组，每一组支路的入口位置需安装流量 计、供回水温度传感器和供回水压差变送器等。目前，在中 央空调系统自控过程中
7、， 还无法完全利用 DDC技术进行控制， 进而在系统风量调试、制冷效果调节过程中，无法通过各风 阀的自动调节来使风量均匀达到设计要求。针对该问题，常 用的方法为“基准风口法” ，即采取手动操作的方式对风量 进行适当调整。一般而言，在调整中央空调系统的风量前， 应先对所有风口的风量进行初测，计算出每一个风口的初测 值、设计风量比，确定比值最小的风口，并将其作为基准风 口。3 智能控制技术的应用以某大型酒店为例，其安装了3 台冷却水泵，电机容量为65 kW，电机负荷率达90%;安装了 3台冷冻水泵，电机 容量为55 kW，电机负荷率达89%.该中央空调系统采用上位 机为监控软件，下位机为 S7-3
8、00PLC系统中需完成信息数 据采集、算法实现、状态控制和向上位机传输数据信息和状 态信号。中央空调系统变频器节能示意图如图 2 所示。图 2 中央空调系统变频器节能示意图 在上述案例中，中央空调系统管控中应用的智能控制技 术有 2 种，即模糊控制技术、神经网络控制技术。在当前自 动控制理论的指导下，自适应模糊控制算法通过模拟人的思 维，对无法构造的模型进行管控；在应用PLC变频技术的基础上， 对于非线性、 时变和大时滞复杂空调管控对象而言， 采用模糊控制器比传统 PID 控制模式的效果更明显。3.1 在定风量空调系统中的有效应用 在定风量空调系统的运行过程中，当风量确定后，无论 负荷如何变化
9、， 风机均会全风量运转， 并随着送风温度改变， 可有效满足室内冷、热负荷的变化，从而维持室内的温、湿 度。对于中央空调系统而言，其既具有供暖、供冷、除湿、 加湿等功能，又可采用智能控制技术手段对排风口、回风机 和电动风门等进行有效管控，从而实现自动混合式、循环式 运行，节能效果非常好。对于定风量空调系统而言，其控制 要点在于空调回风温、湿度自动调节、新风阀、排风阀和回 风阀应用比例的管控等3.2 在变风量空调系统中的有效应用 对于变风量系统而言， 当空调房间的冷、 热负荷变化时， 不会改变送风温度，而是改变风量，这样可维持室内的温、 湿度。对于该系统而言，每一个房间的送风入口位置均需布 设末端设备， 即可自动管控的风阀。 在实践中， 通过调节 （增 大、减小）室内送入的风量，可对每个房间的温、湿度进行 单独管控，变风量空调系统的特点是送风温度不变，即表冷 器回水调节阀的开度不变。4 结束语 在中央空调系统设计的过程中，多以最大冷负荷作为最 大功率驱动，因此，造成实际所需的冷负荷与最大功率输出 相互矛盾，能源严重浪费。自动化控制技术的应用可实现节 能、提高控制效率等目的，因此，其在中央空调系统中的应 用前景非常广阔。参考文献1王本进启动控制技术在中央空调系统中的应用J.科技创新与应用， 20 1 2（ 09） .编辑：张思楠